Desvelado el misterio de las cicatrices en el hielo de Europa

J. WICHT/ NASA/JPL/UNIVERSIDAD DE ARIZONA
Representación de las temperaturas más cálidas (en rojo) y más frías (en azul) en una simulación de la dinámica del océano global de Europa. Cerca del ecuador la convección es más vigorosa y conduce más calor a la capa exterior de hielo, lo que concuerda con la distribución de los terrenos de caos en la superficie (mitad derecha)

Un estudio publicado en Nature Geoscience propone una explicación a la caótica geografía de la cubierta helada del satélite de Júpiter

Un equipo de investigadores de la Universidad de Texas en Austin (EE. UU.) ha encontrado un modo de explicar por qué la cubierta helada deEuropa, uno de los satélites más prometedores de Júpiter, está sembrada de cicatrices que son más patentes alrededor de la región ecuatorial. Según un modelo matemático elaborado por los científicos, las corrientes en el océano que se oculta bajo el hielo transmiten calor hacia la superficie, sobre todo en la franja de latitudes bajas. El calentamiento de la capa helada desde abajo provoca que se funda y se quiebre, causando el relieve irregular denominado “terrenos de caos”.

Los expertos consideran que Europa es uno de los principales candidatos a albergar vida extraterrestre en el Sistema Solar. Esta luna joviana, la menor de sus cuatro satélites principales, está enteramente cubierta de hielo, pero todo indica que bajo el caparazón congelado se escondeun mar de agua líquida que cubre toda su extensión y que iguala el volumen de los océanos terrestres. La teoría de los científicos es que esta bolsa de agua de escala planetaria se mantiene en estado líquido gracias al calor generado por las mareas que provoca el enorme tirón gravitatorio de Júpiter.

Desde el espacio, Europa es un mundo de fondo blanco sembrado de pecas, grietas y estrías de color rojizo. La escasa presencia de cráteres de impacto, tan abundantes en otras lunas de Júpiter como Calixto y Ganímedes, denota una superficie joven, geológicamente activa. “La cubierta de hielo de Europa, la luna de Júpiter, está marcada por regiones de hielo quebrado conocidas como terrenos de caos, que cubren hasta el 40% de la superficie del satélite y que ocurren de forma más común entre el ecuador y los 40o de latitud”, escriben los investigadores en el estudio, publicado en la edición digital de la revista Nature Geoscience. En un comentario que acompaña al estudio, el astrónomo del Wheaton College (EE. UU.) Jason Goodman describe estos terrenos de caos como lugares en los que “la superficie se ha deformado, pulverizado y a menudo quebrado en bloques móviles de hielo, con escalas que comprenden desde unos pocos kilómetros a varios cientos”.

Representación de las corrientes de convección en una simulación de la dinámica del océano global de Europa, donde las corrientes cálidas (en rojo) se elevan desde el lecho marino y el agua fría (en azul) se hunde desde la frontera entre el hielo y el océano. Esto conduce más calor a la capa helada cerca del ecuador, donde la convección es más vigorosa, lo que concuerda con la distribución de los terrenos de caos en la superficie (mitad derecha).
K. M. SODERLUND/NASA/JPL/ UNIVERSIDAD DE ARIZONA

Dado que ninguna misión ha aterrizado aún en Europa, los escasos datos sobre su geología proceden de la información recogida desde el espacio. El equipo que dirige Don Blankenship en el Instituto de Geofísica de la Universidad de Texas en Austin (EE. UU.) se propuso profundizar en el proceso causante de los terrenos de caos, asumiendo que “la geología superficial puede ser un indicador de la dinámica interna de Europa”, señala el estudio.

Algo pasa en el ecuador
Con esta hipótesis en mente, la autora principal del trabajo, Krista Soderlund, ha aplicado un modelo matemático a la circulación del océano subglacial de Europa para simular sus corrientes. Los resultados indican que el patrón de movimiento del agua tiende a transmitir el calor a la superficie en las regiones ecuatoriales. “Defendemos que las corrientes oceánicas de Europa son más vigorosas a bajas latitudes, lo que conduce más calor a la base de la cubierta de hielo cerca del ecuador”, explica Soderlund. “Es probable que esto promueva la actividad geológica en la cubierta de hielo, y puede explicar por qué los terrenos de caos son más prevalentes a latitudes bajas”. Según la investigadora, en estas zonas la base del hielo tiende a fundirse, reduciendo el grosor del caparazón. “El adelgazamiento de la cubierta de hielo a baja latitud aumentaría la probabilidad de que la capa de hielo se derrita, lo que se ha propuesto como un posible origen de los terrenos de caos”.

Soderlund es consciente de que son muchas las limitaciones a la hora de disponer de datos reales para las simulaciones. “Una de las mayores limitaciones es la ausencia de restricciones procedentes de la observación directa sobre la dinámica del océano de Europa”, reconoce. “Hemos usado geología superficial para testar nuestras hipótesis sobre el océano, pero las futuras misiones a Europa nos darán más oportunidades para ensayar nuestro modelo”. La científica destaca que sus resultados podrían contrastarse utilizando un radar penetrante.

Los investigadores confían en obtener nuevos datos para contrastar su modelo gracias a JUICE (JUpiter ICy moons Explorer), una misión de la Agencia Europea del Espacio (ESA) que estudiará Júpiter y sus lunas Calixto, Ganímedes y Europa. La sonda, que cuenta con participación española, sobrevolará Europa dos veces y tomará las primeras medidas del grosor de la capa de hielo. Sin embargo, será una larga espera, ya que JUICE no se lanzará hasta 2022 y tardará ocho años en llegar a Júpiter, y uno más en acercarse a Europa. Soderlund participa en este proyecto a través del instrumento RIME, siglas en inglés de Radar para la Exploración de Lunas Heladas.

Se han propuesto misiones más ambiciosas destinadas a posar una sonda en el hielo de Europa e, incluso, perforar el caparazón congelado para sumergir en el océano un robot capaz de buscar signos de vida. Sin embargo, estos proyectos se encuentran de momento en suspenso debido a su alto coste. “Si esperamos tomar muestras directas del océano de Europa, atravesar los últimos pocos kilómetros de hielo puede resultar un desafío mayor que cruzar mil millones de kilómetros de espacio interplanetario”, apunta Goodman en su comentario.

Sonda Clipper
El equipo de Blankenship participa en los proyectos que maneja la NASA para posibles misiones a Europa. El concepto más realista, aún pendiente de aprobación, es Europa Clipper, una sonda que sobrevolaría la luna de Júpiter para caracterizar su hielo, su agua y la relación entre ambos, además de su posible habitabilidad. Además, este aparato ayudaría a seleccionar un emplazamiento adecuado para el aterrizaje de otra futura misión.

EUROPA STUDY TEAM
Modelo de sonda para Europa

Esta última ha sido el objeto de un estudio encargado por la NASA a un comité de 22 científicos, incluyendo a Blankenship y Soderlund, y cuyas conclusiones se publicaron el pasado agosto en la revista Astrobiology. La propuesta de los científicos de la Universidad de Texas consiste en equipar las seis patas de la sonda con sismómetros para estudiar la capa de hielo y confirmar la posible existencia de lagos embolsados en su interior. La sonda contaría además con un taladro para perforar los primeros centímetros del hielo y analizar su composición química en busca de moléculas orgánicas y de los compuestos que dan su color rojizo a las cicatrices superficiales.

Por último, el grupo de Blankenship también está construyendo un robot sumergible autónomo en colaboración con la empresa Stone Aerospace, como prototipo para un criobot que en un futuro podría explorar el océano de Europa y los lagos embolsados. Los investigadores planean testarlo bajo una plataforma de hielo de la Antártida en 2015. “Pienso que hay muy buenas posibilidades de que vivamos para ver una misión a Europa”, confía Soderlund.

Fuentes: ABC.es